V rychlostním souboji zvítězil kvantový počítač

kvantovy-pocitacPři řešení optimalizační úlohy podobné problému obchodního cestujícího byl kvantový výpočetní systém oproti konvenčnímu počítači statisíckrát rychlejší. Nastává éra kvantové výpočetní techniky?

 

Catherine McGeoch

Catherine McGeoch. Kredit: Amherst College.

Kvantové počítače ještě nedávno působily jako zjevení z optimistické budoucnosti, kterého se možná ani nedočkáme. Jenže je rok 2013 a první kvantové počítače už jsou mezi námi. Ba co víc, účastní se závodů v rychlosti výpočtů s konvenčně konstruovanými počítači a podle všeho si vůbec nevedou špatně!

Experimentální soutěž mezi kvantovým výpočetním systémem a konvenčními výpočetními postupy nedávno uspořádala Catherine McGeoch z Amherst College v Massachusetts. Kvantové výpočty jsou stále ještě v úplných počátcích a tým Mcgeochové zatím jen pootevřel dveře do velikého neobjeveného světa, kde nás čeká ještě spousta práce a dobrodružství. Z toho mála, co zatím počítačoví vědci o kvantových výpočtech vědí, je už ale možné říct, že v některých případech jsou doopravdy nesnesitelně rychlé.

McGeochová a spol. použili adiabatický kvantový počítač od kanadské společnosti D-Wave Systems z Burnaby v Britské Kolumbii, která od roku 2011 nabízí první komerčně dostupné kvantové počítače v historii. V tomto případě šlo o 439 qubitový čip velikosti nehtu palce, osazený v zařízení udržující nezbytnou teplotu 2 desetiny stupně Celsia nad absolutní nulou.

128 qubitový supravodivý adiabatický kvantový procesor od D-Wave. Kredit: D-Wave Systems, Inc., Wikimedia Commons

31

128 qubitový supravodivý adiabatický kvantový procesor od D-Wave. Kredit: D-Wave Systems, Inc., Wikimedia Commons.

Pro McGeochovou jsou kvantové výpočty jako pobyt v bizarním dětském světě Dr. Seusse (český divák může znát třeba zvláštní filmy podle předloh Dr. Seusse: Grinch, Kocour, Horton anebo nejnověji Lorax). Je to prý úplně jiné, než klasické počítačové výpočty. Tak divné problémy ještě Mcgeochová ve své dlouhé kariéře neřešila.
Podle některých odborníků je na pováženou, jestli je stroj od D-Wave pravým kvantovým počítačem. McGeochová to příliš neřeší, každopádně ale užasla nad schopnostmi, které tento systém má při řešení některých problémů. Očividně to zatím není stroj pro běžného uživatele, k surfování po internetu anebo hraní her, ale když mu předhodili optimalizační problém srovnatelný s legendárním problémem obchodního cestujícího, tak ho řešil statisíckrát rychleji, než konvenční počítač. Právě tohle by už teď mohla být skvělá příležitost pro uplatnění prvních kvantových výpočetních systémů. Podobných optimalizačních problémů je v běžném životě vlastně spousta, od vyhledávání zadaného textu či dopravního spoje až po sofistikovanou analýzu DNA anebo šifrování.

 

41

Systém D-Wave One v laboratořích Amherst College. Kredit: Amherst College.

McGeochová bude prezentovat své výsledky 15. května letošního roku na konferenci 2013 Association for Computing Machinery (ACM) International Conference on Computing Frontiers v italské Ischii. Jistě tam bude mluvit i o své důvěře ve schopnosti kvantových výpočtů, z nichž nám prý bude za pár let přecházet zrak.

Autor: Standa Mihulka. Více článků na OSLU